Mithilfe des James Webb-Weltraumteleskops (JWST) hat ein internationales Team von Astronomen eine nahegelegene Spiralgalaxie namens NGC 891 beobachtet. Die Ergebnisse der Beobachtungskampagne, veröffentlicht 15. August auf dem Preprint-Server arXivgeben weitere Einblicke in die Natur dieser Galaxie und ihres zirkumgalaktischen Mediums.
NGC 891 (auch bekannt als Caldwell 23 oder Silberne Splittergalaxie) wurde 1784 entdeckt und ist eine von der Seite sichtbare, nicht gespaltene Spiralgalaxie, die etwa 30 Millionen Lichtjahre entfernt liegt. Sie hat eine Größe von etwa 100.000 Lichtjahren und wird als normale Spiralgalaxie mit Sternentstehung klassifiziert. Sie hat Ähnlichkeiten mit der Milchstraße, weist jedoch eine etwas höhere globale Sternentstehungsrate (SFR) auf.
Um mehr Licht in die Eigenschaften von NGC 891 zu bringen, beschloss eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Jérémy Chastenet von der Universität Gent in Belgien, das zirkumgalaktische Medium (CGM) dieser Galaxie mit dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) und der Nahinfrarotkamera (NIRCam) des JWST zu untersuchen.
„In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Verteilung von Staub und Sternen an der Scheibe-Halo-Grenze der prototypischen Edge-on-Galaxie NGC 891, die von den Instrumenten MIRI und NIRCam an Bord des JWST untersucht wurde. Die beispiellose Auflösung und Empfindlichkeit des JWST ermöglichte es uns, Substrukturen im CGM aufzulösen und zu untersuchen, was bei diesen Wellenlängen nie möglich war“, schrieben die Forscher in der Studie.
Mithilfe des JWST konnte Chastenets Team Staubemissionen in einer Entfernung von bis zu 13.000 Lichtjahren von der Scheibe von NGC 891 feststellen. Diese Emissionen wurden in Form von Filamenten, Bögen und Superblasen identifiziert.
Es stellte sich heraus, dass einige dieser Filamente wieder mit der Mittelebene verbunden sind, mit Regionen hoher Sternentstehungsrate in NGC 891. Dieser Befund lässt darauf schließen, dass durch Rückkopplung angetriebene galaktische Winde eine wichtige Rolle bei der Regulierung baryonischer Zyklen spielen.
Darüber hinaus haben die Beobachtungen in NGC 891 das Vorhandensein von Staub in Form kleiner Körner und wahrscheinlich auch von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) nachgewiesen. Um zu erklären, wie staubiges Material mehrere zehn Millionen Jahre überlebt hat, nachdem es von galaktischen Winden an der Scheibe-Halo-Grenzfläche ausgeworfen wurde, bieten die Astronomen die beiden plausibelsten Szenarien an.
„Diese kleinen Körner könnten in Taschen aus dichtem Material vorhanden und vor ionisierender Strahlung geschützt sein; dieses Szenario stimmt mit Simulationen und einer guten Übereinstimmung zwischen Emission und Extinktion in der Literatur überein“, erklärten die Forscher.
Sie fügten hinzu, dass die Emissionen auch aus den Oberflächenschichten der Wolken stammen können, wo die unterschiedliche Windgeschwindigkeit zwischen heißem und warmem Gas ausreicht, um eine Mischschicht zu bilden, die durch kühlendes Material aus der heißen Gasphase aufgefüllt wird.
Um zu bestätigen, welche der Hypothesen zutrifft, müssen weitere spektroskopische Beobachtungen des CGM in NGC 891 durchgeführt werden.
Weitere Informationen:
Jérémy Chastenet et al, JWST MIRI- und NIRCam-Beobachtungen von NGC 891 und seinem zirkumgalaktischen Medium, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.08026
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